[发明专利]高节能电气开关柜

说明书

技术领域

本发明涉及电气柜领域，具体而言，涉及一种高节能电气开关柜。

背景技术

如今，无论是在中国还是全球范围内，电能浪费已经成为每一个企业面临的越来越严重的问题，能够立即实施电能解决方案，不再是一个等等看看，一拖再拖的问题，而是中国所有企业面对进入WTO后的挑战，能够健康生存的迫在眉睫的选择。因此节能就意味着降低成本、提高利润，也就意味着企业在激烈的市场经济中可以先行一步。电气柜系统作为企业用电中的中枢，其上的节能使命在这其中显得尤为重要。

目前的电气开关柜，在向电动机等设备进行供电时，由于供电中三相电压和三相电流的不平衡，使得电动机无法在理想条件下运行。

对称的三相电压各相电压幅值相等，相位依次相差120°，三相电压不对称时，会产生负序电压U₂和零序电压U₀，负序电压加至感应电动机定子绕组会产生负序电流，并激励负序磁场(即和转子反方向的逆旋转的磁场)。根据美国电气制造商协会NEMA的规定：电压不平衡在3％时，感应电动机的容量约少10％；电压不平衡在4％时，感应电动机的容量约少20％。负序磁场产生的制动转矩降低了电动机的最大转矩及过载能力。当电压不平衡度E_U＞1％时(E_U＝U2/U1×100％)，电动机根据其系数曲线降低容量使用，即使用效率大为降低。定子绕组的铜损增加，其值为ΔPcu＝3I/r，其中I为定子绕组中的负序电流，r为定子绕组中的短路电阻。转子绕组的铜损增加，由于转子与负序反向磁场的转差率较大，趋肤效应增加使转子铜损急剧增加。由于正反磁场相互 作用，将产生脉动转矩，引起电动机剧烈振动，影响电动机的使用寿命。其中，危害最大的是由定子损耗增加所引起的电机沿着发热。当Eu≥3.5％时，电动机温升增加25％以上，大量浪费电能，严重时甚至使得电动机过热而烧毁。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种高节能电气开关柜，可以将供电系统中的三相电压和三相电流的不平衡程度降到最低，使得电动机等用电设备达到经济运行、节约用电和延长使用寿命的目的。

为此，本发明提供了一种高节能电气开关柜，其包括柜体单元、电气组件和供电单元，该电气组件和供电单元固定设置于柜体单元内，该供电单元电连接电气组件，电气组件和供电单元之间还设置有分流系统，分流系统具有吸收滤除单元，该吸收滤除单元用于对供电单元吸收费电和失真电并将其循环成有用电量。

进一步地，上述吸收滤除单元以供电单元的供电中各个相位所产生的磁力耦合为目标，降低电磁转换中的损耗，以此来吸收费电和失真电。

进一步地，上述吸收滤除单元用于吸收滤除转换供电单元的供电中的不平滑波形，使其转换为正弦波形。

进一步地，上述不平滑波形为具有浪涌、瞬变、谐波、尖峰和毛刺的波形，其平滑后形成正弦波形。

进一步地，上述吸收滤除单元为线圈。

进一步地，上述线圈为Z型三相励磁线圈，其采用嵌入式安装，Z型三相励磁线圈的磁通相互交汇在同一铁芯上，平衡磁势和感性负荷。

进一步地，上述铁芯为三柱铁芯。

进一步地，上述分流系统中设有三角形绕组，其对各个谐波进行阻波和陷波，消除供电单元的供电中流入的谐波分量，改善供电单元输出的电压的波形。

进一步地，上述谐波包括3、5、7次谐波。

进一步地，上述分流系统中设有反向励磁线圈，用于增补无功补偿量。

本发明提供的高节能电气开关柜，主要设置了柜体单元、电气组件和供电单元，供电单元电连接电气组件，电气组件和供电单元之间还设置有分流系统，分流系统具有吸收滤除单元，该吸收滤除单元用于对供电单元吸收费电和失真电并将其循环成有用电量；由此，利用了电磁平衡原理，将供电中不符合电能质量的三相电压、三相电流、谐波、浪涌、瞬流和瞬变的供电电源转变成优良的三相电源输出给用电设备，以此将供电系统中的三相电压和三相电流的不平衡程度降到最低，实现电动机等用电设备经济运行、节约用电和延长使用寿命的目的。

具体说来就是，电动机启动时由于转子处于静止状态，启动时的等值阻抗较小，其启动电流达额定电流的3.5-5倍，故对容量较大的电动机必须用专门的启动设备以确保电动机的正常启动；使用本高节能电气开关柜之后，相当于电动机的供电回路串接了移动的抗组Zf，故可将启动电流减小至额定电流的2-3倍，对电动机群负荷，可以确保电动机的正常启动，并有较好的节电效果，相当于磁控式软启动器的功能。

附图说明